如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B,方向竖直向下,在磁场中有一个边长为L的正方形刚性金属框,ab边质量为m,其它三边的质

2个回答

  • 解题思路:(1)根据右手定则判断产生的感应电流方向.

    (2)根据法拉第电磁感应定律

    .

    E

    =[△Φ/△t]求解.

    (3)正方形刚性金属框的重力势能转化为动能和金属框中产生的焦耳热,根据能量转化和守恒定律求出速度大小.

    根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势,再求出感应电流和安培力.

    (1)ab通过最低位置时,磁场方向竖直向下,ab运动方向向左,

    由右手定则判定:金属框中感应电流方向是dcb′a′d

    (2)根据法拉第电磁感应定律:

    .

    E=[△Φ/△t]=

    BL2

    t

    (3)正方形刚性金属框的重力势能转化为动能和金属框中产生的焦耳热,根据能量转化和守恒定律有

    mgL=Q+[1/2]mv2

    v=

    2(mgL−Q)/m

    感应电动势E=BLv

    瞬时电流的大小为I=[BLv/R]

    ab边所受安培力的大小为 F=BIL=

    B2L2

    R•

    2(mgL−Q)

    m

    方向:水平向右

    答:(1)金属框中感应电流方向是dcb′a′d.

    (2)在时间t内金属框中的平均感应电动势是

    BL2

    t.

    (3)若在时间t内,金属框中产生的焦耳热为Q,ab边通过最低位置时受到的安培力大小是

    B2L2

    R•

    2(mgL−Q)

    m,方向:水平向右.

    点评:

    本题考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;安培力;法拉第电磁感应定律.

    考点点评: 本题是电磁感应、电路的综合,关键要掌握右手定则和法拉第电磁感应定律的应用.

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